异种钢焊接接头高温拉伸变形及断裂行为

通过一系列对比试验,研究分析了q345焊接试板焊接接头横向拉伸性能与全焊缝和焊板母材之间的差异,探索接头横向拉伸所得屈服强度与断后伸长率的合理性。结果表明,接头横向拉伸所获得的屈服强度值介于母材与全焊缝的值之间,且试验结果受所用引伸计标距的影响较为显著;接头横向拉伸断裂位置虽在母材上,但抗拉强度值要高于母材强度近20mpa,断后伸长率则比母材低了近10%,但仍高于全焊缝的值。

通过拉伸试验分析了x80管线钢母材及其焊接接头拉伸性能,采用扫描电镜及其能谱分析仪观察了上述材料的断口形貌与化学成分,并对其断裂行为进行了研究.结果表明:母材延伸率和断面收缩率大于焊接接头,母材为韧性断口,而焊接接头为出现分层现象的韧断+脆断断口;母材纤维区面积及韧窝尺寸均大于焊接接头,母材放射区形貌为韧窝结构,而焊接接头为解理形貌,母材与焊接接头的剪切唇区均为解理形貌;焊接接头中夹杂物以硫化物和氧化物为主,是焊接接头力学性能降低的重要因素.

通过宏观检查、化学成份分析、硬度检测、金相检验、断口观察,本文分析超了超临界机组用高温过热器管屏中异种钢焊接接头裂纹产生原因,提出了相应的预防措施和建议。

从异质接头熔合线附近的显微组织、碳化物演变、碳迁移的计算与模拟、碳迁移对腐蚀性能和高温蠕变性能的影响等方面,对国内外在异种钢焊接接头碳迁移方面的研究成果进行了综述。

运用fick第一、第二定律及活度公式,考虑双边界条件,求出了更接近于实际情况的p/a异种钢焊接接头的碳迁移数学表达式,并用qbasic语言编写了计算机模拟程序,得到其在高温时的碳分布曲线.计算机模拟结果表明,模拟曲线与实验值符合较好;对于具有f/ml/a两条焊接边界的焊接接头,增碳层主要限制在ml层中,碳迁移在开始阶段进行得较快,当原固溶于类马氏体层中的强碳化物形成元素脱溶形成稳定的碳化物m23c6后,碳迁移将进行得极为缓慢.

铝合金平板对接焊接接头变形及损伤行为研究

应用tig焊获得焊缝质量良好的6061铝合金对接焊接接头,进行静态拉伸试验;试验结果表明,试样大多断裂在距焊缝熔合线边缘7~9mm处的软化区;应用双孔微剪切试验与有限元结合获得焊接接头各微区的力学性能及损失参数,提供给有限元计算,建立静态拉伸试验的有限元模型,并与实际试验结果对比验证模型的正确性,在此基础上研究高匹配和低匹配焊接接头及试样相对宽度对焊接接头失效行为的影响,结果表明,对于低匹配焊接接头,接头越窄越容易失效,所以应尽量选择较宽的焊接接头;对于高匹配焊接接头,接头越窄,越不容易失效,所以建议应尽量选择较窄的焊接接头.

某厂一台压力容器制造完毕进行水压试验时,与其连接的高压熔体管异种钢焊接接头处发生渗漏失效事故。针对失效接头,采取宏观检查、材料化学成分分析、金相观察、显微硬度测试等方法进行了分析。结果表明,焊接施工操作不当引起的接头处组织异常、材料韧性降低及螺纹孔位置设计不当是引起接头泄漏失效的主要原因。

焊缝金属是由焊接填充材料和局部母材共同熔化并凝固后而形成的铸造组织区域，焊 缝金属的性能取决于这两部分材料熔化后的成分和组织。 熔合区是焊缝金属边界上固液两相交错共存并随后凝固的部分，是焊缝金属与热影响 区相互过渡的区域。熔合区很窄，因此宏观上又称为熔合线，但它却是焊接接头中最薄弱 的地带，经常出现由于该处的某些缺陷而引起焊接结构破坏的现象。 热影响区是紧邻焊缝金属的母材受热作用影响而发生显微组织和力学性能变化的区 域，其宽度与焊接方法及热输入量大小有关。热影响区组织和性能变化又与母材的化学成 分、焊前热处理状态及焊接热循环等因素有关。 部分母材区主要是指受焊接热循环和热塑性变形作用而具有较大残余应力的区域。有 时将焊接热影响区和部分母材区统称为近缝区。 影响焊接接头性能的主要因素：材质方面；力学方面。(p3) 咬 边 裂 纹 裂 纹 图1-2影响焊接接头性能的主要因素 习题与思考

利用金相显微镜观察了x70管线钢焊接接头组织结构,通过慢拉伸试验分析了x70管线钢焊接接头在nace溶液中应力腐蚀行为,测试了x70管线钢焊接接头在不同h2s浓度下电化学腐蚀电位,讨论了x70管线钢焊接接头自腐蚀电位形成机理。结果表明,x70管线钢焊接接头熔合区中m-a组元所产生的微裂纹是焊接接头应力腐蚀产生裂纹的主要来源,使得其耐腐蚀性能下降;焊接接头在腐蚀初期主要表现为典型的点腐蚀特征,点蚀坑相互连接不断扩展,点蚀坑被生成的腐蚀产物所覆盖;焊接接头自腐蚀电位随着h2s浓度的增加而发生负移,应力腐蚀敏感性增加,在含饱和h2snace溶液中具有明显的应力腐蚀倾向。

钢筋焊接接头拉伸试验检测实施细则 1、目的和适用范围： 本方法适用于电阻点焊、闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压 焊和预埋件埋弧压力焊的焊接接头的拉伸试验。试验目的是测定焊接 接头抗拉强度、观察断裂位置和断口特征，判定塑性断裂或脆性断裂。 2、试验设备： ⑴根据钢筋的级别和直径，应选用适配的拉力试验机或万能试验 机，试验机应符合现行国家《金属材料室温拉伸试验方法》gb/t228 中有关规定。 ⑵夹紧装置应根据试样规格选用，在拉伸过程中不得与钢筋产生 相对滑移。 ⑶游标卡尺、钢直尺等。 3、试样： 试样的尺寸按规定取用； 电阻点焊：l≥300或l≥ls+2lj;闪光对焊ls=8d、l≥ls+2lj； 双面帮条焊ls=8d+lh、l≥ls+2lj；单面帮条焊ls=5d+lh、l≥ls+2lj； 双面搭接焊ls=8d+lh、l≥ls+2lj；单面搭接焊ls=5d+lh、l≥ls

资阳市公路工程试验检测中心 钢筋焊接接头拉伸、弯曲试验记录 试验编号任务单编号 依据标准、规程试验开始时间 样品概况试验完成时间 试验环境 试验所用仪器设备 钢筋产地或生产厂家钢筋牌号 施工部位或用途钢筋批号 焊接名称 试 样 尺 寸 试样直径(mm) 试样长度(mm) 受试长度(mm) 焊缝长度(mm) 焊口直径(mm) 母材截面积(mm2) 拉 伸 试 验 样品编号 断口部位 极限荷载(kn) 抗拉强度(mpa) 弯 曲 试 验 样品编号 弯心直径(mm) 弯曲角度(°) 弯曲结果 检验结论 备注 试验：记录：计算：复核：审核：

利用激光冲击强化对12cr2ni4a不锈钢焊接接头进行处理,比较了激光冲击一次和二次前后焊接接头拉伸性能、显微硬度和表面残余应力.结果表明,12cr2ni4a焊接试件经过二次激光冲击强化后,显微硬度提高了50%,抗拉强度由818.5mpa提升至863.8mpa,并且断裂区域由焊接热影响区转移至基体处,焊接试件的拉伸性能显著提高.激光冲击强化消除的焊接残余拉应力是焊接接头拉伸性能提高的主要原因.

采用微拉伸试验研究了crmov钢焊接接头焊缝金属的局部力学性能,并对焊缝金属进行了微观组织观察和显微硬度测试。结果表明,焊缝金属呈现不均匀的微观组织分布;焊缝金属环向试样的拉伸强度要大于径向和轴向试样的拉伸强度,而焊缝中心所取试样的拉伸强度要小于焊道上所取试样的拉伸强度。结合金相分析得到,焊接接头焊缝金属最薄弱的部位在焊缝中心等轴晶区。

焊管常用标准对焊缝接头拉伸试样是否去除焊缝余高要求不一。本文从焊接接头拉伸的实际意义出发,探讨了是否去除焊缝余高及断裂位置对试验结果的影响。不去除焊缝余高的情况,更偏重于焊缝结构的整体强度,而不是严格意义上的焊接接头的抗拉强度。为避免分歧及便于对比,西气东输二线管道工程技术条件中统一规定了焊接接头拉伸试验必须去除焊缝余高,且报告断裂位置。

测试了两种超高强度钢低匹配接头母材、焊缝和热影响区的表面裂纹断裂韧性,比较了母材与热影响区的断裂韧度概率分布.同时采用有限元方法分析了匹配因子和裂纹位置对裂纹尖端张开应力和应力三轴度的影响.结果表明,当裂纹位于热影响区时,由于软焊缝使其应力三轴度降低,其断裂韧性明显好于母材;而当裂纹位于焊缝一侧时,匹配因子越高,距熔合线越远,则应力三轴度越低,断裂韧性越好;当裂纹位于焊缝中心时,两种匹配的断裂韧度相当.从而解释了试验结果.

给出了两种材料、两种焊接方法、两种接头形式的变截面接头在四点弯曲载荷下的疲劳曲线;进行了相应的公称应力幅计算(定义)式、数据分散性等有关分析;还与某些国外规范做了比较。

细晶粒钢焊接接头热影响区晶粒粗化引起的屈服应力的局部下降,对接头承载能力的影响需要做出定量评价.用有限元分析方法发现,热影响区软化焊接接头的拉伸试样,在屈服后的流变过程中,与热影响区相邻的焊缝区和母材区的mises等效应力升高,分布规律符合指数函数规律,而在热影响区则相应减小,这种变化满足力的平衡条件.在此基础上提出了预测强度不均匀接头抗拉强度的方法,其预测结果与有限元分析有很好的一致性,可用于热影响区软化焊接接头抗拉强度的预测和高匹配接头抗拉强度的设计.

针对高温超导一代bi2223/ag带材、二代ybco带材的焊接问题,理论计算分析了搭接长度、焊锡层厚度对带材接头电阻的影响,并对焊接长度对接头电阻的影响进行了实验验证。实验结果表明:增加焊接搭接长度可以减小接头电阻,两种超导带材的接头电阻皆同焊接搭接长度成反比。当焊接长度在3—5cm,焊料厚度在微米量级时,bi2223/ag带材、ybco带材各自之间的接头电阻在液氮温度下均可控制在10-8ω左右,能够满足超导装置稳定运行的要求。

通过剪切拉伸疲劳试验测定车用结构胶接接头、胶焊接头和点焊接头在不同应力水平下的疲劳寿命.基于载荷-寿命曲线在单对数坐标下为指数曲线段这一假设,利用疲劳试验数据拟合出载荷-寿命曲线,以此表征三种接头的疲劳性能.同时,对胶接接头、胶焊接头和点焊接头的疲劳行为进行对比分析.研究表明:三种连接方式的疲劳试验数据具有较好的规律性;拟合结果证实了三种接头载荷-寿命曲线在单对数坐标下为指数曲线段这一假设的正确性;胶接接头的疲劳强度最高,而点焊接头最低;胶焊接头的疲劳断裂行为比胶接接头更为安全;通过胶焊工艺可以有效提高车身接头的疲劳寿命等.研究结论为车用结构胶胶接技术的应用提供了参考依据.

本文针对icr8ni9ti—q235a异种钢对接接头工艺评定中的冷弯试样开裂的原因进行了分析,从工艺上改进了焊接工艺评定试验.采用a302焊条先在q235a低碳钢一侧堆焊接一层保护性过渡层,然后对接焊接异种钢焊接接头;或用台湾产ts-309不锈钢电焊条直接对接焊接异种钢焊接接头,其冷弯试样按现行相应标准要求,冷弯检验全部合格.针对目前异种钢焊接接头冷弯检验缺乏明确的评定标准的情况,参考国家标准的有关规定和一些容器厂现行采用的标准,建议有关国家标准补充异种钢焊接接头的冷弯试验要求.

２００３年增刊 ?　４１　? 机械动力学专集 静态或准静态加载的加载速度和试样变形速度 比较低，未计及其对断裂过程带来的影响。在高的加 载速度和试样变形速度情况下，材料变形和断裂的 性质发生了改变。当加载速度提高时，材料塑性变形 过程受到了约束和限制，使材料的屈服点升高，塑性 有可能降低，形变硬化过程也受到影响，从而增加了 材料的脆化倾向。对含缺口、裂纹等缺陷的构件，即 使加载速度并不高，在缺口、裂纹的尖端也能达到很 高的变形速度，此时同样会增加材料的脆化倾向。因 此，在高速冲击载荷作用下，焊接接头的冲击断裂韧 性应该与在静态或准静态载荷作用下有很大不同。 一、试验安排 试验利用ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ小气炮加载装置［１］对冲击 试样进行高速冲击加载。试验中子弹质量ｍ１＝３． ０８３ｋｇ，冲击杆质量ｍ２＝６．５ｋｇ。为了研究焊接组配、 冲击速度及焊缝不同区域对焊接接头